(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ｍ−ヒドロキシ安息香酸、フェノール、プロトン酸およびルイス酸を混合して混合物を調製する工程、
（ｂ）工程（ａ）の攪拌混合物を、２７〜３３℃の範囲の温度、および少なくとも５ｐｓｉｇの圧力に加熱して、溶液中に固形物として存在する反応生成物の３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンを生成する工程、
（ｃ）前記生成された反応生成物３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンから、前記プロトン酸およびルイス酸の少なくとも一部を除去する工程、
（ｄ）工程（ｃ）の前記反応生成物を、（ｉ）１０℃以下の温度の水、および（ｉｉ）水酸化アンモニウムと接触させて、ｐＨを４．５〜６の範囲にする工程、
（ｅ）工程（ｄ）の混合物をろ過して、３，４’ジヒドロキシベンゾフェノン固形物を分離する工程
を順に含む、３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は３，４’ジアセトキシベンゾフェノンの中間体としての３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンを製造するための様々な方法が、１９８１年５月２６日登録の米国特許第４、２６９、９６５号明細書、１９８１年１月１３日登録の米国特許第４、２４５、０８２号明細書、および１９８５年２月１９日登録の米国特許第４、５００、６９９号明細書（いずれも、Ｒｏｂｅｒｔ  Ｓ．Ｉｒｗｉｎ）などの先行技術に開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
３，４’ジアセトキシベンゾフェノンの製造に有用な中間体である３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンを製造するための、改善された、効率的で、かつ経済的な方法が要求されている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、
（ａ）ｍ−ヒドロキシ安息香酸、フェノール、プロトン酸およびルイス酸を混合して混合物を調製する工程、
（ｂ）工程（ａ）の攪拌混合物を、２７〜３３℃の範囲の温度、および少なくとも５ｐｓｉｇの圧力に加熱して、溶液中に固形物として存在する反応生成物の３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンを生成する工程、
（ｃ）生成された反応生成物３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンから、プロトン酸およびルイス酸の少なくとも一部を除去する工程、
（ｄ）工程（ｃ）の反応生成物を、（ｉ）１０℃以下の温度の水、および（ｉｉ）水酸化アンモニウムと接触させて、ｐＨを４．５〜６の範囲にする工程、
（ｅ）工程（ｄ）の混合物をろ過して、３，４’ジヒドロキシベンゾフェノン固形物を分離する工程
を順に含む、３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンの製造方法に関する。
【０００５】
好ましいプロトン酸は、フッ化水素酸（フッ化水素）であり、好ましいルイス酸は、三フッ化ホウ素である。
【０００６】
また、
（ｆ）３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンを無機酸および活性炭の存在下にアセチル化剤と反応させて、３，４’ジアセトキシベンゾフェノンを生成する工程
を追加することによって、３，４’ジアセトキシベンゾフェノンが得られる。
【０００７】
好ましくは、
（ｇ）工程（ｆ）の３，４’ジアセトキシベンゾフェノンを、予め酸で洗浄した珪藻土フィルターに通してろ過し、ろ液を得る工程、
（ｈ）３，４’ジアセトキシベンゾフェノンのろ液を１０℃以下の温度の水と接触させる工程、および
（ｉ）３，４’ジアセトキシベンゾフェノンから水を分離する工程
により、精製された３，４’ジアセトキシベンゾフェノンが得られる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンの合成
３，４ジヒドロキシベンゾフェノンを生成する最初の第１工程は、ｍ−ヒドロキシ安息香酸、フェノール、プロトン酸およびルイス酸の混合物を調製することである（本明細書では、「混合物」の調製は、「溶液」の調製を含むものとする）。
【０００９】
ｍ−ヒドロキシ安息香酸およびフェノールは、３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンを生成するために、等モル量存在させることが好ましい。ｍ−ヒドロキシ安息香酸およびフェノールのいずれかを必要とされる正確な割合より過剰に存在させてもよいことは理解される。しかしながら、その場合、過剰の反応物は生成した３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンにおいては不純物として存在することになろう。
【００１０】
説明のために記載すれば、等モル量とは、同じモル数の反応物質が混合されるように、反応物質を混合させることを意味する。これを別の方法で表現すれば、反応したメタ−ヒドロキシ安息香酸のモル数を反応したフェノールのモル数で除した比が１に等しいことである。
【００１１】
プロトン酸は、本明細書では、水溶液中で正の水素イオンまたはオキソニウム（Ｈ3Ｏ+）イオンを生成する酸である。適切なプロトン酸としては、フッ化水素酸（フッ化水素）、塩酸、硫酸および臭化水素酸（臭化水素）が挙げられる。これらの酸の混合物を使用できることは理解される。好ましいプロトン酸はフッ化水素酸（フッ化水素）である。
【００１２】
有用なルイス酸の例としては、塩化アルミニウム、塩化鉄（ＩＩＩ）、三フッ化ホウ素、五塩化ニオブ、およびイッテルビウム（ＩＩＩ）トリフレートなどのランタニドトリフレートが挙げられる。酸の混合物もまた使用することができる。好ましいルイス酸は、三フッ化ホウ素である。
【００１３】
ｍ−ヒドロキシ安息香酸、フェノール、プロトン酸およびルイス酸の混合物を調製する最初の第１工程は、いくつかの工程に分けて行うことが好ましい。第１の分割工程は、メタ−ヒドロキシ安息香酸、フェノールおよびプロトン酸の溶液を調製する工程を含む。前述したように、好ましいプロトン酸はフッ化水素酸である。プロトン酸は、メタ−ヒドロキシ安息香酸およびフェノールの合計重量の少なくとも２倍の量を配合することが好ましい。
【００１４】
好ましい態様では、第２の分割工程は、メタヒドロキシ安息香酸、フェノールおよびプロトン酸の溶液に別途ルイス酸を添加する工程を含む。前述したように、好ましいルイス酸は三フッ化ホウ素である。
【００１５】
典型的には、ｍ−ヒドロキシ安息香酸、フェノール、プロトン酸およびルイス酸の混合物は、一般に圧力反応器として知られる圧力容器に入れる。反応器中の混合物を、２７〜３３℃の範囲の温度に加熱し、圧力を少なくとも５ｐｓｉｇに高め、それにより反応生成物３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンを生成する。圧力反応器内の内容物は、反応中、攪拌することが好ましい。
【００１６】
説明のために記載すれば、加圧しながら加熱する時間は、最短で４時間である。また、反応混合物は、長時間、例えば１６時間かけて室温にまで冷却することが好ましい。
【００１７】
昇圧した反応器内の圧力を解放後、プロトン酸およびルイス酸を反応混合物から除去する。回転蒸留などの従来の分離法は、低温、減圧下での使用には適している。
【００１８】
その後、反応混合物を氷水と接触させて、残留するプロトン酸およびルイス酸、水溶性反応物、並びに水溶性副生物を反応混合物から抽出し、次いで、水酸化アンモニウム水溶液を使用して残留する酸を中和し、反応混合物のｐＨを４．５〜６の範囲に上昇させる。
【００１９】
水性スラリーとして存在する反応生成混合物を、その後、ろ過して、サーモン色の固形物として３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンを回収する。得られた３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンは、水で洗浄し、かつ１５℃未満の温度の冷メタノールで洗浄して、残留する水溶性不純物を除去することが好ましい。
【００２０】
典型的には、３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンは、等モル量のメタ−ヒドロキシ安息香酸およびフェノールに対して、重量基準で少なくとも７０％、好ましくは８０％、特に好ましくは少なくとも８７％の収率で生成される。この合成の最終生成物は、さらなる精製を行わずに使用することができる。場合により、生成された３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンは、その後、使用する前に、乾燥させてもよい。この生成物は、融点が２００〜２０１℃の範囲にあることがわかった。
【００２１】
３，４’ジアセトキシベンゾフェノン（３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンジアセテート）の合成
３，４’ジアセトキシベンゾフェノン（３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンジアセテート）は、無機酸および活性炭の存在下に３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンをアセチル化剤と反応させることにより製造される。
【００２２】
アセチル化剤は、前駆体としての無水酢酸、または酢酸である。無水酢酸は水と接触すると容易に加水分解して酢酸となる。無水酢酸は急速に加水分解する傾向があるため、無水酢酸と酢酸を任意の割合で混合した混合物も、アセチル化剤として使用することができる。
【００２３】
この合成に有用な無機酸としては、硫酸、塩酸、リン酸、フッ化水素酸（フッ化水素）および臭化水素酸（臭化水素）、並びにこれらの混合物が挙げられる。濃硫酸は、濃度が少なくとも９０重量％であれば適している。例を示せば、酸の量は、３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンの重量に対して５００〜２０００ｐｐｍの範囲である。より狭い範囲は、７５０〜１０００ｐｐｍである。
【００２４】
活性炭は、本明細書における定義では、炭素含有率が８０〜９４重量％で、かつ表面積が５００〜１５００ｍ2／グラム（平方メートル／グラム）である。例を示せば、活性炭の量は、反応物質の３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンおよび無水酢酸に対して０．１〜１０重量％の範囲である。より狭い範囲では、活性炭は５〜７重量％である。商業的に入手可能なグレードの活性炭としては、Ｎｏｒｉｔ  Ａｍｅｒｉｃａｓ（Ｍａｓｈａｌｌ、ＴＸ）により供給されるＤａｒｃｏ（登録商標）１２Ｘ１２、Ｄａｒｃｏ（登録商標）Ｇ−６０、およびＤａｒｃｏ（登録商標）ＫＢ−ＷＪが挙げられる。
【００２５】
珪藻土フィルターの処理は、無水酢酸、酢酸、およびこれらの任意の混合物で完結させることができる。
【００２６】
好ましい実施形態では、３，４’ジアセトキシベンゾフェノンは珪藻土フィルターでろ過して、ろ液を得る。珪藻土は、珪藻と呼ばれる単細胞藻類様植物の非常に小さな骨格の残骸からなる、天然に産出される珪質堆積無機化合物である。珪藻土の一般的な組成は、重量基準で、マグネシウム約３％、珪素約３３％、カルシウム約１９％、ナトリウム約５％、鉄約２％、並びに、微量のチタン、ホウ素、マンガン、銅およびジルコニウムなどの他の鉱物である。珪藻土は、一般に、Ｃｅｌｉｔｅ（登録商標）という商品名で販売されている。場合により、珪藻土は、使用前に、まず酢酸で予備洗浄を行うようにしてもよい。
【００２７】
また、好ましい実施形態では、３，４’ジアセトキシベンゾフェノンのろ液を１０℃以下の温度の氷と水の溶液に接触させ、その後、ろ過して、水を３，４’ジアセトキシベンゾフェノンから分離する。
【００２８】
さらに行ってもよい工程としては、３，４’ジアセトキシベンゾフェノンを脱イオン水で洗浄した後、乾燥させることが挙げられる。
【００２９】
３，４’ジアセトキシベンゾフェノンは、ＬＣＰ（液晶ポリエステル）ポリマーの製造に有用である。例を示せば、テレフタル酸は３，４’ジアセトキシベンゾフェノンと反応し、液晶ポリエステルを生成することができる。
【００３０】
以下の実施例では、他に記載がない限り、部およびパーセントは全て重量部として設計しており、かつ温度はすべて摂氏で示している。
【実施例】
【００３１】
実施例１
３，４’−ジヒドロキシベンゾフェノンの調製
４４ｇのｍ−ヒドロキシ安息香酸、３２ｇのフェノール、および２００ｇの無水フッ化水素を圧力反応器に仕込んだ。この容器に３６．７ｇの三フッ化ホウ素ガスを導入し、３０℃で４時間加熱した。その後、反応混合物を室温で終夜連続的に振盪した。圧を抜き、過剰のフッ化水素を蒸留し、苛性スクラバーに導いた。容器を開放し、内容物を１リットルの氷水に注いだ。水酸化アンモニウム水溶液（ＮＨ3の重量で２８．０〜３０．０％）を加え、このバッチのｐＨを４．５〜６に中和し、スラリーをろ過し、ケーキを水で３回、氷冷メタノールで１回洗浄した。含水フィルターケーキを回収し、８０℃の真空オーブンで終夜乾燥させた。得られた固い塊状の物質を粉砕し、２００〜２０１℃のｍｐを有するサーモン色の粉末として、３，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン５１．５ｇを得た。メタノールろ液中に残留する生成物を濃縮し、氷浴中で冷却して２回目の生成物の回収を行った。この物質をオーブンで乾燥させ、粉砕して、ベージュ色の粉末８．５ｇを得た。２つの回収物はＮＭＲによれば同一の物質であり、混合して、その後の使用のための中間体６０．０ｇ（収率８７．９％）を得た。
【００３２】
比較例１
３，４’−ジヒドロキシベンゾフェノンの調製
４４ｇのｍ−ヒドロキシ安息香酸、３２ｇのフェノール、および２００ｇの無水フッ化水素を圧力反応器に仕込んだ。この容器を三フッ化ホウ素ガスで加圧し、３０℃で４時間加熱した。圧を抜き、過剰のＨＦを蒸留し、苛性スクラバーに導いた。容器を開放し、内容物をＮａＨＣＯ3水溶液に注いだ。スラリー（約２ガロン）をろ過し、ケーキを水、５％ＮａＨＣＯ3水溶液、そして最後に２回目の水で洗浄した。含水フィルターケーキを８０℃の真空オーブンで約２日間乾燥させた。これにより、４１．４ｇの３，４’−ジヒドロキシベンゾフェノンを得た（収率６０．６％）。
【００３３】
実施例２
３，４’−ジアセトキシベンゾフェノンの調製
濃硫酸６滴とＤａｒｃｏ（登録商標）活性炭１５０ｇを含有する無水酢酸１７００ｇに、実施例１の３，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン５６２．５ｇを加えた。その後、この反応混合物を３時間還流した。反応混合物を室温にまで冷却し、終夜攪拌を行い、酢酸で予め洗浄したＣｅｌｉｔｅ（登録商標）層に通してろ過した。機械式攪拌機を具備した２０リットルのジャケット付反応器に、６．０リットルの氷水を仕込み、約０℃に冷却した。無水酢酸のろ液を、添加ろうとを通して約２．０時間かけて連続的に攪拌しながら氷水に加えた。スラリーを冷間でろ過し、脱イオン水で４回洗浄し、フィルター上で部分的に乾燥させた。その後、生成物を６０℃の真空オーブンで約４８時間乾燥させ、ｍｐ（融点）が８３．０〜８４．５℃でややオフホワイト色の固体として、３，４’−ジアセトキシベンゾフェノン６４９．５ｇ（収率８２．９％）を得た。1Ｈ−ＮＭＲは、純度が９９．５％より高い３，４’ジアセトキシベンゾフェノンと一致した。
次に、本発明の態様を示す。
１.  （ａ）ｍ−ヒドロキシ安息香酸、フェノール、プロトン酸およびルイス酸を混合して混合物を調製する工程、
（ｂ）工程（ａ）の攪拌混合物を、２７〜３３℃の範囲の温度、および少なくとも５ｐｓｉｇの圧力に加熱して、溶液中に固形物として存在する反応生成物の３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンを生成する工程、
（ｃ）前記生成された反応生成物３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンから、前記プロトン酸およびルイス酸の少なくとも一部を除去する工程、
（ｄ）工程（ｃ）の前記反応生成物を、（ｉ）１０℃以下の温度の水、および（ｉｉ）水酸化アンモニウムと接触させて、ｐＨを４．５〜６の範囲にする工程、
（ｅ）工程（ｄ）の混合物をろ過して、３，４’ジヒドロキシベンゾフェノン固形物を分離する工程
を順に含む、３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンの製造方法。
２.工程（ａ）が、
（ｉ）メタ−ヒドロキシ安息香酸、フェノールおよびプロトン酸の溶液を調製する工程、
（ｉｉ）工程（ｉ）の前記溶液にルイス酸を添加する工程
を含む、上記１に記載の方法。
３.  前記プロトン酸が、フッ化水素、硫酸、または臭化水素酸である、上記１に記載の方法。
４.  前記プロトン酸がフッ化水素である、上記３に記載の方法。
５.  前記プロトン酸の重量が、メタ−ヒドロキシ安息香酸およびフェノールの合計重量の少なくとも２倍である、上記１に記載の方法。
６.  前記ルイス酸が、塩化アルミニウム、塩化鉄（ＩＩＩ）、三フッ化ホウ素、五塩化ニオブ、またはランタニドトリフレートである、上記１に記載の方法。
７.  前記ルイス酸が三フッ化ホウ素である、上記６に記載の方法。
８.  前記プロトン酸がフッ化水素で、かつルイス酸が三フッ化ホウ素である、上記１に記載の方法。
９.  工程（ｂ）の圧力が少なくとも１０ｐｓｉｇである、上記１に記載の方法。
１０.  （ｆ）３，４’ジヒドロキシベンゾフェノンを無機酸および活性炭の存在下にアセチル化剤と反応させて、３，４’ジアセトキシベンゾフェノンを生成する工程
をさらに有する、上記１に記載の方法。
１１.  （ｇ）工程（ｆ）の３，４’ジアセトキシベンゾフェノンを、予め酸で洗浄した珪藻土フィルターに通してろ過し、ろ液を得る工程
をさらに有する、上記１０に記載の方法。
１２.  （ｈ）前記３，４’ジアセトキシベンゾフェノンのろ液を１０℃以下の温度の水と接触させる工程、および
（ｉ）前記３，４’ジアセトキシベンゾフェノンから前記水を分離する工程
をさらに有する、上記１１に記載の方法。